Реферат: Методические указания и контрольные задания утверждены на заседании кафедры «Экономика, финансы и бухучет» 2010 г

Федеральное агентство по образованию РОСИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Новомосковский институт (филиал)

ГОУ ВПО «Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева


Кафедра «Экономика, финансы и бухгалтерский учет»


Ашихмина Л.В.


Задание и методические указания по выполнению

курсовой работы по дисциплине:

«Экономика и управление

промышленными предприятиями»

для студентов специальности

140104 «Промышленная теплоэнергетика»


Новомосковск 2010

Методические указания и контрольные задания составлены на основании государственных требований (федеральный компонент) к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки выпускника высшей школы по циклу «Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины» утвержденные 18.09.93.


Методические указания и контрольные задания утверждены на заседании кафедры «Экономика, финансы и бухучет»

_______________ 2010 г.


Заведующий кафедрой

Земляков Ю.Д.


Методические указания и контрольные задания утверждены на заседании учебно-методической секции по экономическим дисциплинам кафедры «Экономика, финансы и бухучет»

_______________ 2010 г.


Заведующий кафедрой

Земляков Ю.Д.


Одобрено Советом (методической комиссией) факультета «Экономика и управление»

_______________ 2010 г.


Председатель

Содержание


Предисловие 4

1. Требования к оформлению курсовой работы 5

2. Задание на курсовую работу 6

3. Методические указания по выполнению курсовой работы 9

4.1. Расчет тепловых нагрузок потребителей 9

4.1.1. Расчет тепловых нагрузок промышленных предприятий 9

4.1.2. Расчет тепловых нагрузок жилого района. 12

4.1.3. Суммарные нагрузки, годовая потребность в тепловой энергии потребителей района 15

4.2. Расчет геометрических параметров
тепловой сети 15

4.2.1. Схема расположения предприятий и поселка 15

4.2.2. Расчет расходов воды на участках 16

4.2.3. Расчет диаметров трубопроводов 17

5.1. Экономическое обоснование комбинированной схемы энергоснабжения района. 20

5.1.1. Расчет капитальных вложений по ТЭЦ. 20

5.1.2. Расчет эксплуатационных расходов по ТЭЦ 23

5.2. Экономическое обоснование раздельной схемы энергоснабжения района. 26

5.2.1. Расчет капитальных вложений по котельной 26

5.2.2 Эксплуатационные расходы по котельной. 27

5.2.3. Расчет приведенных затрат по замещаемой конденсационной электростанции. 31

5.3. Выбор наиболее экономической схемы энергоснабжения района. 33

5.3.1. Расчет приведенных затрат при комбинированном энергоснабжении 33

5.3.2. Расчет приведенных затрат по котельной 33

5.3.3. Расчет приведенных затрат при раздельной выработке энергии 34

6.1. Расчет капитальных вложений в тепловые сети. 34

6.2. Капитальные вложения в абонентские установки 35

6.2.1. Капитальные вложения в подогреватели (нагреватели) 35

6.2.2. Капитальные вложения в аккумуляторные установки горячего водоснабжения 36

6.2.3. Капитальные вложения в отопительные радиаторы 36

6.3. Расчет годовых издержек по тепловым сетям 36

6.3.1. Ежегодные отчисления от капитальных вложений в тепловые сети (Ио) 37

6.3.2. Стоимость теплопотерь в сетях 37

6.3.3. Расходы по обслуживанию тепловых сетей 37

6.3.4. Ежегодные отчисления от капитальных вложений в абонентские установки 38

7.1. Расчет себестоимости тепловой энергии при раздельной схеме энергоснабжения. 38

7.2. Расчет себестоимости единицы тепловой энергии при комбинированной схеме теплоснабжения. 38

Приложения 39

Список используемой литературы 53
Предисловие
Уровень развития энергетики характеризует экономический потенциал страны, так как производственные процессы в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте, коммунально-бытовое обслуживание населения связаны с потреблением энергии различных видов.

В рыночных условиях вопросы энергетического снабжения ощущаются еще острее. Это объясняется глобальной связью цен на энергоносители и конечную продукцию, поэтому каждое предприятие заинтересовано в получении дешёвой энергии. Следовательно, при проектировании системы энергоснабжения следует учесть как можно больше факторов, влияющих на себестоимость энергии: производительность труда, вид топлива, типы котлов, степень механизации и автоматизации, условия теплоснабжения и др. предпочтение отдается проекту, в котором приведены затраты на строительство и обслуживание источника теплоснабжения будут минимальными.

Данные методические указания предназначены для выполнения курсовой работы студентами специальности 140104 «Промышленная теплоэнергетика».

Предлагаемые методические указания помогут студентам провести расчет капитальных и эксплуатационных затрат по ТЭЦ, котельной, тепловым сетям; приведенных затрат по КЭС; себестоимости производства и передачи тепловой энергии; определить технико-экономические показатели по сравниваемым вариантам и выбрать экономичную схему теплоснабжения рассматриваемого района.
^ 1. Требования к оформлению курсовой работы
Курсовая работа может быть написана от руки или напечатана на стандартных листах бумаги (формат А4 ГОСТ2.301-68-297*210мм). Страницы следует пронумеровать и оставить чистые поля; слева – не менее 30 мм, сверху – не менее 15 мм, справа – не менее 10 мм, снизу – не менее 20 мм. Нумерация должна быть сквозной. Страницы нумеруются, начиная с титульного листа, арабскими цифрами в правом верхнем углу. На титульном листе, который является первой страницей, номер не ставится, на следующей странице располагается задание на курсовую работу – бланки (2 стр.). Далее дается оглавление (содержание) с указанием страниц, включающее перечень основных разделов.

Составными частями курсовой работы являются введение, основная часть – расчеты, заключение, список используемой литературы.

Во введении указываются потребители, район, задачи, цели курсовой работы, целесообразность предлагаемых вариантов обеспечения тепловой энергией, по какому показателю выбирается источник теплоснабжения.

Основная часть выполняется согласно методическим указаниям (где предлагается методика расчетов и их последовательность). При этом не ограничивается инициатива студента. В расчетах цифры округляются: в стоимостных показателях после запятой один знак, в количественных показателях до целого числа.

Разделы должны быть пронумерованы арабскими цифрами. После номера ставится точка. Каждый раздел следует начинать писать на отдельной странице. Переносы слов в заголовках раздела, сокращение слов в тексте и подписях под иллюстрациями не допускаются.

Все иллюстрации именуются рисунками и должны иметь сплошную нумерацию. Номер рисунка должен состоять из номера раздела и порядкового номера рисунка, например «Рис. 1.2.» (второй рисунок первого раздела). Они должны помещаться после ссылки на них в тексте. Каждый рисунок должен сопровождаться надписью.

Формулы и цифры должны ограничено вписываться в текст, не нарушая грамматической структуры текста курсовой работы. Формулы следует располагать на середине строки, а связывающие их слова («где», «следовательно», «откуда», «находим», «определяем») – в начале строки. Номер формулы заключается в круглые скобки и состоит из номера раздела и порядкового номера формулы, разделенных точкой, например (1.2).

Цитаты заключаются в кавычки и снабжаются ссылкой на источник, представляющий собой номер, под которым он значится в библиографическом списке и страница, заключенная в скобки, например (2. стр. 25).

В заключении подводятся итоги расчетов по выбранному варианту теплоснабжения, приводятся полученные результаты, делаются выводы.

В список используемой литературы включаются источники, на которые в работе есть ссылки, а также другие, использованные при её подготовке материалы. При описании источника указывают фамилию, инициалы автора, полное название работы, место издания, издательство, год издания, количество страниц. При описании статей указываются: фамилия автора, инициалы, заглавие статьи, наименование журналов, год выпуска, номер издания, страницы на которых помещена статья, например /2, стр. 3-5/.

^ 2. Задание на курсовую работу
Студент должен взять бланки задания - 2 листа (см. приложение 1) в методическом кабинете кафедры, знать две последние цифры шифра зачет­ной книжки и индивидуально получить задание на курсовую работу препо­давателя.

Город, вблизи которого расположены потребители, выбирается по таблице 2.1 по первой (начальной) букве фамилии:

Вариант А: А, Д, Е, З, Л, Н, Х

Вариант Б: Б, К, О, Ц, Э, Ю, Я

Вариант В: В, П, С, Т, У, В, Ч

Вариант Г: Г, Ж, И, М, Р, Ш, Щ

Расчетная кубатура промышленных зданий, расход пара на техноло­гические нужды и давление у потребителя выбираются по таблице 2.2.

Территория каждого предприятия 20 га

Расстояние между предприятиями 300 м

Зеленая зона между поселком и предприятием 8 км

Жилой поселок включает 6 кварталов

Площадь каждого квартала 60 га

Расстояние между кварталами 30 м

По последней цифре шифра выбираются:

- система теплоснабжения: четная – закрытая, нечетная – открытая;

- застройка поселка: четная- пятиэтажная, нечетная – девятиэтажная;

- расчетные параметры теплоносителя тепловой сети:

закрытаяя = 150оС, = 70оС, открытая = 130оС, = 70оС

– возврат конденсата: закрытая – 80%, открытая – 70%.


Расчеты производить укрупненно по условным стоимостным (денеж­ным) единицам (д.е.). Ориентировочные данные для расчетов по ТЭЦ, отопительно-производственной котельной, тепловым сетям, КЭС приведены в при­ложении. Стоимостные показатели принять в зависимости от расположения потребителей в указанных пределах.


Таблица 2.1.


Ва-ри-ант

Последняя цифра шифра студента

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

А

Архан-гельск

Белго-род

Волго-град

Казань

Красно-дар

Самара

Пенза

Тамбов

Смо-ленск

Уфа

Б

Астра-хань

Вологда

Кемеро-во

Екате-ринбург

Костро-ма

Петро-заводск

Сык-тывкар

Орен-бург

Влади-восток

Хаба-ровск

В

Барнаул

Воронеж

Иваново

Тверь

Курск

Ново-сибирск

Рязань

Влади-мир

Тюмень

Ижевск

Г

Брянск

Нижний Новго-род

Иркутск

Орел

Санкт-Петер-бург

Омск

Саратов

Мур-манск

Томск

Чита




Таблица 2.2.





Обозна-чение

Последняя цифра шифра студента

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Расчетная кубатура промышленных зданий,
тыс. м куб.

V1

V2

1

2

520

720

545

740

568

760

582

780

608

800

627

435

649

458

662

477

685

495

700

515

Расход пара на технологические нужды, т/ч

D1

D2

1

2

10

8

15

6

9

8

15

12

14

8

12

8

15

9

16

7

12

9

14

10

Давление пара у потребителя, МПа

Р1

Р2

1

2

1,2

1,2

1,2

1,1

1,4

1,2

1,2

1,0

1,4

0,8

1,3

1,2

1,3

1,0

1,2

1,0

1,4

1,1

1,3

0,8

Высота зданий, м

Н




10

15

18

20

17

11

19

13

22

7

Этажность







2

3

3

4

3

2

3

2

4

1




^ 3. Методические указания по выполнению курсовой работы
Расчет экономических показателей предваряется определением тепловых нагрузок потребителей, расчетом геометрических параметров сети и расходов воды для потребителей.


4. Расчет тепловых нагрузок и геометрических параметров тепловой сети
^ 4.1. Расчет тепловых нагрузок потребителей


4.1.1. Расчет тепловых нагрузок промышленных предприятий

а) Отопление


Максимальная тепловая нагрузка на отопление


Q0max=q0·V·(ti-t0)·(1+µ), МВт,

(4.1)







где q0-удельные теплопотери предприятия, Вт/(м3К);

V-кубатура промышленных зданий, м3;

ti-температура воздуха внутри помещения, для промышленных зданий принимается ti=16oC;

t0-расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления,оС;

µ-коэффициент инфильтрации, учитывающий долю расхода тепла на подогрев наружного воздуха, поступающего в помещение через не плотности ограждений.

,

(4.2)







где b-постоянная инфильтрации, при отсутствии опытных данных принимается стоящих зданий b=(35÷40)·10-3 с/м;

g-ускорение свободного падения, g=9,81м/c2;

H-высота промышленных зданий, м;

ω-скорость ветра в холодный период года, м/с.


Подставляя численные значения в формулу (4.1), определяем нагрузки на отопление промышленных зданий обоих предприятий Q0 max 1 и Q0 max 2, и общую максимальную нагрузку.

Q0 maxпром=Q0 max 1+Q0 max 2

(4.3)


Средняя нагрузка на отопление предприятий.

,

(4.4)

где tom-средняя температура воздуха за отопительный период.


Годовая потребность в тепле на отопление промышленных предприятий:

Q0пром=Q0 српром·Tom·24·3.6

(4.5)


б) Вентиляция


Максимальная тепловая нагрузка на вентиляцию


Qv max=qv·V·(ti-t0), МВт,

(4.6)







где V-наружный объем вентилируемого здания, м3;

ti-температура воздуха внутри помещения;

qv-удельный расход теплоты на вентиляцию промышленных зданий, Вт/(м3К);

t0-расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, оС.


Для каждого предприятия определяются и суммируются максимальные нагрузки на вентиляцию


Qvmaxпром=Qvmax 1+Qvmax 2, МВт

(4.7)







Средняя нагрузка на вентиляцию промпредприятий

Qvсрпром=Qvсрпром ·, МВт

(4.8)







Годовая потребность в тепловой энергии на вентиляцию промышленных предприятий


Qvпром=Qvсрпром ·Tom·16·3.6, ГДж

(4.9)

в) Горячее водоснабжение


Средненедельная нагрузка на ГВС


Qhн=m·qh, МВт,

(4.10)







где m-число потребителей воды, чел;

qh-удельный расход теплоты на ГВС, Вт/чел.



где VH-нормативный объем воздуха на одного человека, м3/чел, принимается (60÷90) м3/чел;

Vi-расчетная кубатура промышленных зданий, м3.


Среднесуточная нагрузка.


Qhc=1.2·QhH, МВт

(4.11)







Максимальная нагрузка


Qhmax=(2.2÷2.4)·Qhc, МВт

(4.12)







Летняя нагрузка на ГВС


Qhs=QhH·55-tcs/55-tc,

(4.13)







где tcvs-температура холодной воды, соответственно, летом и зимой, оС.


Определяются нагрузки на ГВС для каждого предприятия и суммарные


QhHпром=Qh1H+Qh2H, МВт

(4.14)

Qhsпром=QhHпром·55-tcs/55-tc, МВт

(4.15)

Qhcпром=1,2·QhHпром, МВт

(4.16)

Qhmaxпром=(2.2÷2.4)·Qhcпром, МВт

(4.17)







Годовой расход тепла на ГВС


Qhпром=[QhHпром·Tom+Qhsпром·(350-Tom)]·24·3.6, ГДж

(4.18)

г) Тепловая нагрузка на технологические нужды


QTH=Gi·(hi-cв·tx)-Gk·cв·(tk-tx), МВт,

(4.19)







где Gi-расход пара на предприятии, кг/с;

hi-энтальпия пара у потребителя, кДЖ/кг;

св-теплоёмкость воды, кДЖ/(кг·оС);

tx-температура холодной воды, оС;

tk-температура конденсата, оС;

Gk-возврат конденсата , кг/с.


Нагрузка определяется для каждого предприятия и суммарная


QTH=QTH1+QTH2, МВт

(4.20)







Годовая потребность в тепловой энергии на технологические нужды промышленных предприятий


QTHпром=QTH*365·24·3.6, ГДж

(4.21)







Годовая потребность в тепловой энергии промышленными предприятиями


Qгодпром=Q0пром+Qvпром+Qhпром+QTHпром, ГДж

(4.22)







Максимальная тепловая нагрузка промпредприятий


Qmaxпром=Q0maxпром+Qvmaxпром+Qhmaxпром+QTH, МВт

(4.23)







Средняя тепловая нагрузка промпредприятий


Qсрпром=Q0српром+Qvсрпром+Qhcпром+QTH, МВт

(4.24)



^ 4.1.2. Расчет тепловых нагрузок жилого района.

а) Отопление

Максимальный тепловой поток на отопление жилых и общественных зданий


Q0maxжо=Q0maxж·(1+К1), МВт,

(4.25)

Q0maxж=q0·F, МВт,

(4.26)

F=ƒ·m, м2,

(4.27)

m=nk·S·mk, чел.,

(4.28)







где Q0maxжо-максимальная тепловая нагрузка (максимальный тепловой поток) систем отопления жилых и общественных зданий, МВт;

Q0maxж-максимальный тепловой поток на отопление жилых зданий, МВт;

K1-коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий (К1=0,25);

q0-удельный расход тепла на отопление жилых зданий, Вт/м2;

F-общая площадь жилых зданий, м2;

ƒ-плотность жилого фонда, м2/чел (ƒ=12м2/чел);

m-количество жителей района, чел;

nk-количества кварталов;

S-площадь каждого квартала, Га;

mk-количество жителей на 1Га микрорайона (mk=350÷360чел).


Средняя тепловая нагрузка на отопление жилых и общественных зданий


Q0сржо=Q0maxжо·ti-tom/ti-t0, МВт

(4.29)







Годовая потребность в тепловой энергии на отопление жилого района


Q0жо=Q0сржо·Tom·24·3.6, ГДж

(4.30)


б) Горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

Средненедельная нагрузка (зимой)


QhHжо=(a+в)·m·c·(th-tc)/24·3600, МВт,

(4.31)







где а-норма расхода горячей воды на 1 человека в сутки, л;

в-норма расхода воды на ГВС, потребляемой в общественных зданиях, на 1 человека в сутки, л;

th-температура горячей воды, оС;

tc-температура холодной воды в отопительный период, оС.


Среднесуточная тепловая нагрузка.


Qhcжо=1.2·QhHжо, МВт

(4.32)


Летняя тепловая нагрузка

Qhsжо=Qhcжо·55-tcs/55-tc·β, МВт

(4.33)


Максимальная тепловая нагрузка на ГВС


Qhmaxж=(2.2÷2.4)·Qhcжо, МВт,

(4.34)







где tcs-температура холодной воды в неотопительный период;

β-коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на ГВС в неотопительный период по отношению к отопительному периоду, β=(0,8÷1,5).


Годовая потребность в тепловой энергии на ГВС жилого посёлка и общественных зданий.


Qhжо=[Qhcжо·Tom+Qhsжо·(350-Tom)]·24·3.6, ГДж

(4.35)


в) Вентиляция общественных зданий.


Максимальная нагрузка на вентиляцию


Q0vmax=k·0.25·Qж0max, МВт,

(4.36)







где k-коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий (k=0,6).


Средняя тепловая нагрузка на вентиляцию общественных зданий


Qvср0=Q0vmax·ti-tom/ti-t0, МВт

(4.37)







Годовая потребность в тепловой энергии на вентиляцию


Qvобщ=Qvсробщ·Tom·16·3.6, ГДж

(4.38)







Годовая потребность в тепловой энергии жилого посёлка (жилых и общественных зданий)


Qжгод=Q0ж+Qvобщ+Qhж, ГДж

(4.39)







Максимальная тепловая нагрузка для жилых и общественных зданий


Qжmax= Qж0max+Qvmaxобщ+Qжhmax, МВт

(4.40)


Средняя тепловая нагрузка для жилых и общественных зданий


Qсрж=Qж0ср+Qvсробщ+Qhcж, МВт

(4.41)



^ 4.1.3. Суммарные нагрузки, годовая потребность в тепловой энергии потребителей района

Максимальная тепловая нагрузка


Qpmax=Qmaxпром+Qжmax, МВт

(4.42)


Средняя тепловая нагрузка


Qcpp=Qcpпром+Qсрж, МВт

(4.43)







Годовое потребление тепловой энергии


Qрпоmp=Qгодпром+Qжгод, ГДж

(4.44)









^ 4.2. Расчет геометрических параметров
тепловой сети 4.2.1. Схема расположения предприятий и поселка

На основании исходных данных составить схему района теплоснабжения с указанием участков трубопроводов для открытой (закрытой) системы теплоснабжения. На схеме расположения промышленных предприятий и жилых кварталов указать магистральные распределительные участки. Составить расчетную схему тепловой сети, указать длины участков, рассчитать суммарную длину теплотрассы.

^ 4.2.2. Расчет расходов воды на участках
а) Жилой поселок

Определяем тепловой поток на отопление, вентиляцию и ГВС, приходящийся на 1 квартал жилого поселка


Q1кв0max=Qж0max/6, МВт

Qvmax1кв=Qжvmax/6, МВт

Qhmax1кв=Qжhmax/6, МВт

(4.45)

Определяем расходы воды, приходящиеся на один квартал (для отопления, вентиляции и ГВС)


G01кв=Qж0max/C·(τ1-τ2), кг/с

Gv1кв=Qvmax1кв/C·(τ1-τ2), кг/с

Gh1кв=Q1квhmax/C·(th-tc), кг/с

(4.46)







Суммарный расход воды на 1 квартал жилого поселка


Gd1кв=G01кв+Gv1кв+Gh1кв, кг/с

(4.47)


б) Предприятия

Определяем расходы воды на предприятиях на отопление, вентиляцию и ГВС


G0П1=Q0max1/C·(τ1-τ2), кг/с

G0п1=Q0max2/C·(τ1-τ2), кг/c

Gvп1=Qvmax1/С·(τ1-τ2), кг/с

Gvп2=Qvmax2/C·(τ1-τ2), кг/с

Ghmп1=Qhm1/C·(th-tc), кг/с

Ghmп2=Qhm2/C·(th-tc), кг/c

(4.48)







где τ1 и τ2-расчетные параметры теплоносителя тепловой водяной сети, оС;

С-удельная теплоёмкость воды, С=4,19 кДж/(кг оС);

th-температура горячей воды на ГВС (th=55oC).


Определяем суммарный расход воды на предприятиях

Gdп1=G0п1+Gvп1+Ghmп1, кг/с

(4.49)

Gdп2=Goп2+Gvп2+Ghmп2, кг/с

(4.50)


Определяем расходы воды на участках

1-й участок G1=Gdп1, кг/с

2-й участок G2=Gdп2, кг/с

3-й участок G3=6·Gd1кв, кг/с

4-й участок G4=G3-2·Gd1кв, кг/с

5-й участок G5=G4-2 ·Gd1кв, кг/с

6-й участок G6=Gd1кв, кг/с

(4.51)







Расход воды потребителями

Gd=G1+G2+6·Gd1кв, кг/с

(4.52)


в) Определение суммарных расходов воды

На отопление


Go=6·Go1кв+GoП1+GoП2, кг/с

(4.53)







На вентиляцию


G=6·Gv1кв+GvП1+GvП2, кг/с

(4.54)







На горячее водоснабжение


Ghm=6·Ghm1кв+GhmП1+GhmП2, кг/с

(4.55)







Полученные значения с размерностью кг/с переводим в м3/ч.


г) Определение общего суммарного расхода


G=G0+Gv+Ghm, м3/ч

(4.56)
^ 4.2.3. Расчет диаметров трубопроводов
а) Водяная сеть


di=Adв·Gi0.38/(RП·p)0.19, м

(4.57)







При транспортировке жидкости, в частности, воды, т.е. при р = const диаметр определяется по формуле.

diв =Аdв ·Gi0.38/(Rп)0.19

(4.58)







где di - диаметр трубопровода на l -ом участке тепловой cети, м;

Аdв - постоянный коэффициент, выбираемый в зависимости от аб­сорбционной шероховатости труб;

RП - удельное линейное падение давления, Па/м; для упрощения расчета принимаем RП для распределительных участков равным 100 Па/м, для магистральных 50 Па/м.

Согласно СН и П значение абсолютной шероховатости для водяных сетей в условиях нормальной эксплуатации 0,5·10-3, м, тогда Аdв = 117 • 10-3 м0,62/кг0,19

Подставив численные значения в формулу (4.58) определяем расчетные значения диаметров трубопроводов. По расчетным значениям диаметров diв выбираем стандартные значения диаметров трубопроводов.

Расчет ведется по участкам, расчетные значения диаметров округляются до стандартнх значений.

^ Для паровой сети диаметры паропроводов и конденсатопроводов принимаются укрупненно: паропровод d = 150 мм; 184 мм;

конденсатопровод d = 70 мм;


^ 5.. Выбор схемы энергоснабжения района потребления

В области теплофикации и централизованного теплоснабжения про­водится технико-экономическое сравнение варианта энергоснабжения от ТЭЦ, на которой электрическая и тепловая энергия вырабатываются комби­нированным методом, с вариантом получения энергии от раздельных источ­ников; электрической энергии от КЭС и тепловой от районных котельных. Замещающая КЭС включается в расчет для уравнения вариантов по отпуску

электроэнергии.

В данном разделе студент должен обосновать целесообразность про­ектирования ТЭЦ или котельной. Выбор схемы энергоснабжения района про­изводится путем сравнения вариантов комбинированного и раздельного энергоснабжения по методу расчетных затрат. В целях упрощения расчетов считаем срок строительства ТЭЦ и КЭС одинаков.

Для каждого из рассматриваемых вариантов определяются приве­денные затраты по формуле:


З=И+ЕН·К

(5.1)







где И - ежегодные издержки, д.е./год;

ЕН -нормативный коэффициент экономической эффективности;

К - капитальные вложения в энергетический объект (инвестиции), д.е..

Инвестиции имеют финансовое и экономическое определения.

По финансовому определению инвестиции - это все виды активов (средств), вкладываемых в хозяйственную деятельность в целях получения дохода.

По экономическому определению инвестиции - это расходы на соз­дание, расширение, реконструкцию, технические перевооружения основного капитала (основные фонды: земля, здания, сооружения, оборудование) и свя­занные с этим изменения оборотного капитала (оборотные производственные фонды: сырье, топливо, энергия, материалы, полуфабрикаты, незавершенное производство). Ведь изменения в товарно-материальных запасах во многом объясняются движением расходов на основной капитал.

При проектировании необходимо сопоставлять затраты и доходы (выгоды), возникающие в разное время. Так затраты на осуществление проек­та растягиваются во времени, а доходы от проекта, помимо растягивания времени, возникают после осуществления затрат. Поэтому говорят о таком понятии, как стоимость денег во времени. Оно означает, что рубль, получен­ный раньше, стоит больше, чем рубль, полученный позже. Для измерения текущей и будущей стоимости одной денежной маркой используют техниче­ский приём, который называется дисконтированием,

Дисконтирование - процесс, обратный начислению сложного про­цента. Начисление сложного процента - процесс роста основной суммы вкла­да (текущей стоимости) за счет накопления процентов.

В экономическом и финансовом анализе дисконтирование - это при­ведение друг к другу потоков доходов, выгод и затрат, т.е. выгод и затрат год за годом на основе ставки дисконта с целью получения текущей стоимости будущих доходов.

Дисконтирование, как и начисление сложных процентов, базируется на использовании ставки дисконта, т.е. ставки процента для дисконтирова­ния. В экономическом анализе ее определяют, как уровень доходности, кото­рый можно получить по разным инвестиционным возможностям. За ставку дисконта принимается процент, под которым предприятие может занять фи­нансовые средства (ставки, по которым кредитуют банки).

Нормативный коэффициент экономической эффективности - это минимально допустимая отдача с каждого рубля вложений.

В условиях рыночной экономики роль нормативного коэффициента может играть ставка дисконта.

Укрупненно можно рассчитать этот коэффициент по формуле:


Ен=П/ 100·Тк ,

(5.2)







где П - банковский процент за весь период, на который выдан кредит;

Тк - срок, на который выдан кредит.

^ 5.1. Экономическое обоснование комбинированной схемы энергоснабжения района. 5.1.1. Расчет капитальных вложений по ТЭЦ.
При расчетах в области теплофикации и централизованного тепло­снабжения необходимо учитывать все звенья теплоснабжения: электростан­цию, магистральные сети, абонентские установки.

Капитальные вложения по ТЭЦ (Ктэц) рассчитываются по форму­ле:

Ктэц = Кэу + КСКЛ + ΔКТСМАГ+ ΔКХВО+КАБ ,

(5.3)







где КЭУ - капитальные вложения в энергогенерирующие установки, тыс. д.е.;

КСКЛ - капитальные вложения на создание топливных складов, тыс.д.е.;

ΔКТСМАГ- дополнительные капитальные вложения в магистральные тепловые сети ТЭЦ, тыс. д.е. ;

ΔКХВО - дополнительные капитальные вложения в сооружения химводоочистки, тыс.д.е.;

KАБ - капитальные вложения в абонентские установки (в сравнивае­мых

вариантах КАБ одинаковы и в расчете не учитываются).


Капитальные вложения в энергогенерирующие установки определя­ются по укрупненным показателям по формуле:


КЭУ=КТЭЦУ·NТЭЦД , тыс.д.е.

(5.4)







где КТЭЦУ - удельные капитальные затраты на сооружения ТЭЦ, д.е./кВт;

NТЭЦД - электрическая мощность ТЭЦ, эквивалентная тепловой нагрузке, кВт.

^ Расчет электрической мощности, эквивалентной тепловой нагрузке ТЭЦ ведется от суммарной максимальной тепловой нагрузки рассматривае­мого района теплоснабжения QmaxP (см. формулу 4.42).

Тепловая мощность ТЭЦ для района (Qтэцр) рассчитывается с уче­том потерь при транспортировке тепловой энергии и расходов на собствен­ные нужды:


Qтэцр=QmaxP·кп·кс.н. , МВт

(5.5)







где Кп, - коэффициент потерь, который зависит от длины трассы, спосо­ба прокладки и принимается кп =1.05÷1.08;

Кс.н. - коэффициент, учитывающий расход тепловой энергии на собственные нужды, принимается Кс.н. =1.03÷1.05.

Для покрытия рассчитанной тепловой нагрузки принимается ТЭЦ с параметрами:

электрическая мощность, мВт 140 160 170 220

тепловая мощность по водяной

нагрузке, мВт 133 520 260 720

тепловая мощность по паровой

нагрузке, мВт 114 100 440 200


Доля электрической мощности ТЭЦ, эквивалентной тепловой нагруз­ке приходящейся на данный район теплоснабжения, рассматривается по со­отношению тепловой и электрической мощности, выбранной для сравнения ТЭЦ, подходящей по составу, типу турбин, мощности.


NтэцД=Nтэц/ (Qп+Qв)·Qтэцр, МВт

(5.6)







где NтэцД - доля (величина) электрической мощности ТЭЦ, приходящей­ся на район проектируемого теплоснабжения, пропорциональная его тепловой нагрузке QтэцР;

Nтэц- электрическая мощность ТЭЦ, МВт;

Qп ,Qв - тепловые мощности, соответственно, по паровой и водяной нагрузке, МВт.

Капитальные вложения на создание топливных складов для мазута вблизи электростанций определяются по формуле:

Кскл=КсклУ · Вскл , д.е.

(5.7)

где КсклУ - удельные капиталовложения в топливные склады на 1 тонну топлива, прошедшего через склады, д.е.;

Вскл - вместимость топливного склада натурального топлива, т.

Для определения вместимости топливного склада необходимо опре­делить удельный расход топлива ( вТ ):


вт=Qтэцр / Qнр· ηк , кг/с

(5.8)







где Qнр- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

ηк- КПД котлоагрегата, принимается (0.85÷0.9).

При расчете вместимости топливного склада необходимо учитывать, что вместе с основными ёмкостями для хранения топлива (запас рассчитывается на 10 суток) устанавливается аварийный запас топлива, который рассчитывается на 5 суток.

Таким образом

Зскл=вт·24·3600·(10+5), т

(5.9)


Реэервуары для хранения мазута выбираются стандартные (см. приложения)


Вместимость мазутного хранилища

Вскл=n·S·V , м3,

(5.10)

где n- количество резервуаров;

S- плотность мазута, кг/м3;

V- объем резервуара хранения мазута, м3


Капитальные вложения в дополнительные тепловые сети.


Ктсмаг=Ктсу ·Qсрр ·кп ·кс.н. ,

(5.11)

где Ктсу- удельные капиталовложения в дополнительные магистральные сети, тыс.д.е./ МВт;

Qсрр- см. формулу (4.43);

кп, кс.н.- см. формулу (5.5).


Дополнительные капитальные вложения в сооружения химводоочистки учитываются:

а) при закрытой системе теплоснабжения на питание котлов, подпитку тепловых сетей;

б) при открытой системе теплоснабжения на питание котлов, подпитку тепловых сетей, каналов и систем горячего водоснабжения.


Производительность ХВО для подпитки тепловых сетей, учитывает утечку 1.5 % расхода сетевой воды, для подпитки котлов принимается из расчета возврата конденсата.


КХВО=Кугвс·Gп+[(1-m)·(Д1/р1+Д2/р2)·10-3+0,015Gov]·Куп

(5.12)







где Кугвс – удельные капиталовложения в сооружения ХВО систем ГВС, тыс.д.е./ м3 в час

m- возврат конденсата, в долях;

Д1,Д2- расходы пара на технологические нужды, т/ч;

р1,р2 – плотность пара, кг/ м3;

Gп,Gov- расход воды соответственно на ГВС, отопление, вентиляцию, м3/час;

Куп – удельные капитальные вложения в сооружения ХВО для подпитки котлов и тепловых сетей, тыс.д.е./ м3 в час.
^ 5.1.2. Расчет эксплуатационных расходов по ТЭЦ
Годовые эксплуатационные расходы по ТЭЦ рассчитываются по формуле:

ИТЭЦ=ИТ+ИСО+ИМТС+ИО+ИПР ,

(5.13)

где ИТ– затраты на топливо;

ИСО- затраты на содержание энергогенерирующих установок;

Имтс- затраты на содержание и обслуживание магистральных тепловых сетей;

ИО- затраты на обслуживание энергогенерирующих установок и дополнительных тепловых сетей;

ИПР- прочие затраты.


а)Расчет расхода топлива

Годовая выработка электрической энергии на ТЭЦ

Wтэц=Nтэцд·hу,

(5.14)

где hу- количество часов использования установленной мощности ТЭЦ, принимаем hу=7000÷7200 час.


Годовой расход условного топлива на выработку электрической энергии на ТЭЦ.

Вw=вwТ·WТ+вwК·WК,

(5.15)

где вwТ- удельный расход условного топлива на выработку электрической энергии в теплофикационном режиме, г/ кВт*ч, в пределах 120÷180;

вwК- удельный расход топлива на выработку электрической энергии в конденсационном режиме, г/ кВт*ч, в пределах 320÷380;

WТ- комбинированная выработка электроэнергии на базе теплофикации, кВт*ч;

WК- конденсационная выработка электроэнергии, кВт*ч.

WТ=(0.6÷0.8)·Wтэц

WК= Wтэц-WТ

(5.16)


Годовой расход условного топлива на выработку тепловой энергии на ТЭЦ.

ВQ=вQ·Qтэц·10-3, т.у.т.

(5.17)

где вQ-удельный расход условного топлива на выработку тепловой энергии на ТЭЦ, кг/ГДж.


вQ=K1·K2·103/0,029·ηк.с.·ηт.п., кг/ГДж

(5.18)

где К1-коэффициент, учитывающий пусковые расходы топлива, К1=1.02;

К2-коэффициент, учитывающий работу ТЭЦ в переменных режимах, К2=1.03;

ηк.с.-КПД котельной электростанции, ηк.с.=0.89;

ηт.п.-КПД теплого потока, ηт.п.=0.99;

Qтэц-количество тепловой энергии, вырабатываемой на ТЭЦ, ГДж/год,


Qтэц=Qпотрр·Kпоm·Kс.н. ,

(5.19)


Годовой расход условного топлива на выработку электрической и тепловой энергии на ТЭЦ

Втэц=Вw+ВQ, т.у.т.

(5.20)







Условное топливо переводим в натуральное топливо.


Вг=Втэц·QрHуm/QHp, тыс.м3

(5.21)







где QpH, QрHуm- низшая теплота сгорания, соответственно, натурального и условного топлива, МДж/м3 и МДж/кг. у.т.

б)Годовые издержки ТЭЦ на топливо.


Ит=Цг·Вг+Цм·Зскл,

(5.22)

где Цг ,Цм-стоимость, соответственно, 1тыс. природного газа и 1т мазута, д.е.;

Зскл-см. формулу (5.9)


в) Расходы на содержание оборудования


Исо=Но·Кэу ,

(5.23)







где Но-доля ежегодных отчислений в энергогенерирующие установки;

Кэу-капиталовложения в энергогенерирующие установки, тыс. д.е.

Для ТЭЦ установлена доля ежегодных отчислений из расчета, амортизационные отчисления 10.4%, текущий ремонт 18% амортизационных отчислений, общестанционные доходы 27% от суммы амортизационных отчислений и текущего ремонта.


Но=0,104*1,18*1,27=0,156


г)Затраты на содержание и обслуживание

магистральных тепловых сетей


ИМТС=НТС*ΔКТСмаг,

(5.24)